李姣
陕西省乾县第二中学
摘要:化学实验是化学教学的基础,它以生动的魅力和丰富的内涵在化学教学中发挥着独特的功能和作用,对于化学现象、化学原理的理解以及发展学生科学探究和创新能力的核心素养起着重要的作用。随着新课程的改革,高中化学实验教学过程中暴露出来的问题越来越多,影响着化学教学的质量和对学生实验探究能力的培养。本文通过对目前人教版高中化学教材安排的演示实验、学生实验以及探究性实验的完成情况及学生的掌握情况进行了调查,通过对某些不便于操作和实验现象不明显的实验进行了改进,并用不同的教学方法来上实验课的效果进行了对比,完善了实验教学课的实施方案。对于提高以后的实验教学水平,提升化学教学质量,发展学生实验探究能力,起到了指导性的作用。
关键词:高中化学;实验教学;不足和改进
一、目前高中化学实验教学中存在的问题
1.部分教师思想观念落后,认为只要把知识讲解清楚,学生理解并熟记常考知识点,会做题就行了,根本不重视实验教学,忽略了新课程标准提出的开展以“素养为本”的教学理念,倡导开展以实验为主的多种探究活动,不重视发展学生的科学探究和创新意识。
2.由于很多学校实验条件有限,加上部分学生对实验课充满了好奇,在实验室做学生实验的时候不听从教师指导,不按照实验要求操作,导致实验根本起不到应有的作用,还存在一定的安全风险。所以教师安排的学生实验操作次数逐渐降低,甚至不安排学生实验。
3.有些实验药品具有危险性,有些实验操作起来比较费时间,教师就把本应该课堂演示的实验改为教师讲述实验或者用多媒体播放实验视频的方法,学生不能亲自观察实验现象,验证实验结果,只依靠教材和教师对实验的讲解对实验现象和结果死记硬背,教学效果不显著,学生逐渐失去了上实验课的兴趣,甚至不喜欢学习化学。
4.高中化学实验正朝着探究型、生活化、微型化的方向发展,但在实际教学过程中,多数教师没有及时转变教学理念,致使探究型实验不能有效开展。
二、改进措施
1.加强化学实验室和化学学科专用教室建设
充分认识化学实验室和化学学科专用教室建设的意义和作用。应按照相关要求配齐实验员,注重提高实验员素质;制定完善的实验室工作制度和安全守则,建立科学的实验室运行机制;配置必须的化学实验设备、仪器、药品和基础设施,保证所有化学实验和实验探究活动安全、顺利进行。
2.转变教师的教学理念
教师在教学活动中扮演着重要的主导作用。教师应通过参与多种形式的教师培训,加强学习、交流与研讨,深入理解新课程标准所确立的课程性质与基本理念、学科核心素养与课程标准、课程结构、课程内容、学业质量和实施建议,努力提高全体化学教师实施课程标准的能力。重视化学教学在实际教学中的重要作用,以全面培养学生获取知识、分析解决问题,进行科学探究的能力和创新意识。
3.改变实验教学的方法
为了更好的开展实验教学课,充分发挥实验教学在整个高中化学教学中的重要作用,提高实验教学水平,教师应遵循以下原则:
(1)能在实验室开展学生实验的就不在教室做小组演示实验;
(2)能做小组演示实验的就不做教师演示实验;
(3)能做教师演示实验的就不用多媒体播放实验视频;
(4)能用多媒体播放的实验视频就不让学生阅读教材,教师讲解实验。
只有学生亲身体验了实验过程,观察实验现象,得出实验结论,才能更好的理解化学概念和原理,形成科学的化学思维和创新意识,不断的在学习中提高实验探究能力。
4.对教材中的一些实验进行改进
现行人教版化学课本中的部分实验存在一些问题,有些演示实验不便于操作,有些实验现象不明显,甚至有实验现象和结果不一致的情况,因此,在平时的教学过程中教师要善于发现此类问题,尝试改进实验装置和选择实验药品。结合实际教学效果,笔者和教研组成员对以下几个实验进行了改进。
(1)人教版必修2第三章第二节的科学探究石蜡油分解实验。教材中将浸透了石蜡油(液态烷烃混合物)的石棉放置在硬质试管的底部,试管中加入碎瓷片,给碎瓷片加强热,石蜡油蒸气通过炽热的碎瓷片表面发生反应,生成一定量的气体。将气体通入酸性高锰酸钾溶液、四氯化碳溶液,并用排水集气法收集一试管气体,在试管口点燃,观察燃烧情况。笔者对本实验两处操作进行了改进,第一,教材中展示的装置图选择的是用酒精灯加热,在具体实验操作过程中发现用普通酒精灯加热石蜡油分解速率很慢,观察酸性高锰酸钾溶液褪色所需时间较长。同组成员考虑用酒精喷灯加热,但因其加热温度过高,会使试管炸裂,通过多次实验发现可选择用三颈酒精灯进行加热,大大加快了石蜡油分解反应的速率,在一分钟左右就可以观察到高锰酸钾溶液褪色。第二,实验发现选择用二氧化锰做催化剂,与固体石蜡混合,用三颈酒精灯加热,也可以加快石蜡油分解反应速率,导管口点燃气体有明显的火焰。在实验过程中还发现所用高锰酸钾溶液浓度不同,褪色时间差异较大,该现象有待进一步验证,以此选择最合适的浓度。
(2)人教版选修4第三章第三节实验4-2,教材中描述的是在U型管中注入CuCl2溶液,插入两根石墨棒作电极,把湿润的碘化钾淀粉试纸放在与直流电源正极相连的电极(阳极)附近。接通直流电源,观察U型管内的现象和试纸颜色的变化。教材中并未注明所用CuCl2溶液的浓度,在实际操作中发现,CuCl2溶液浓度太小(溶液呈浅蓝色)时,阴极很难观察到红色的铜析出。通过查阅资料及实验验证,发现CuCl2溶液浓度为25%(溶液呈亮蓝色)时,阴极可快速观察到红色的铜析出,阳极附近的淀粉碘化钾试纸也迅速变蓝了。其次对实验装置进行了改进,将U型管换成烧杯,用两头削尖的2B铅笔代替石墨棒作阴极,发现相同的时间内铜更容易附着析出。
(3) 人教版选修4第二章第二节实验2-2探究浓度对化学反应速率的影响,教材中选择用0.1mol/L的H2C2O4溶液和0.2mol/L的H2C2O4溶液进行对比观察高锰酸钾溶液的褪色快慢。根据浓度对化学反应速率的影响规律,应观察到的现象是加入0.2mol/L H2C2O4溶液比0.1mol/L的H2C2O4溶液反应快,高锰酸钾溶液褪色所需时间短。然而通过反复实验发现加0.1mol/L的H2C2O4溶液的高锰酸钾溶液比加0.2mol/L的H2C2O4溶液的高锰酸钾溶液褪色快,与预期实验结果相反。经查阅资料得知,当草酸浓度较小时,C2O42-起主要作用,H2C2O4浓度越大,反应速率越小,当H2C2O4浓度较大时,H+起主要作用,H+浓度越大,反应速率越大。所以,在以后的演示实验教学时应选择浓度大于0.4mol/L的H2C2O4溶液做对比实验。
综上,在平时的教学过程中要加强学生实验能力的培养,就要保证实验开展的硬件条件充分,逐渐地增加学生实验的教学学时,利用积极的政策引导高中化学实验课程的实施。在实验教学中还要注重增强学生的主体性,增加学生的实验参与度,还可以设计一些与现实生活密切相关的小实验,通过学生亲自实验,探索化学知识,体验成功的乐趣,引导学生热爱科学,崇尚科学、敢于创新、勇于实践的精神。
参考文献:
[1] 程杰.优化实验教学,提高化学课堂教学效率[J].知识窗(教师版). 2015,(08):37.
[2] 付红英.高中化学实验教学存在的问题及解决策略[J]. 新课程学习(下).?2013,(10):134.